ឧបករណ៍វាស់ល្បឿនអ៊ុលត្រាសោន

ស្ថានីយ៍អាកាសធាតុគឺជាគម្រោងដ៏ពេញនិយមមួយសម្រាប់ការពិសោធន៍ជាមួយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបរិស្ថានផ្សេងៗ ហើយឧបករណ៍វាស់ល្បឿនខ្យល់ប្រភេទពែងសាមញ្ញមួយ និងឧបករណ៍វាស់អាកាសធាតុជាធម្មតាត្រូវបានជ្រើសរើសដើម្បីកំណត់ល្បឿន និងទិសដៅខ្យល់។ សម្រាប់ QingStation របស់លោក Jianjia Ma គាត់បានសម្រេចចិត្តសាងសង់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាខ្យល់ប្រភេទផ្សេងមួយ៖ ឧបករណ៍វាស់ល្បឿនខ្យល់អ៊ុលត្រាសោន។
ឧបករណ៍វាស់ល្បឿនរលកអ៊ុលត្រាសោនមិនមានផ្នែកដែលផ្លាស់ទីទេ ប៉ុន្តែការសម្របសម្រួលគឺជាការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃភាពស្មុគស្មាញខាងអេឡិចត្រូនិច។ ពួកវាដំណើរការដោយវាស់ពេលវេលាដែលវាត្រូវការសម្រាប់ជីពចរសំឡេងអ៊ុលត្រាសោនដើម្បីឆ្លុះបញ្ចាំងទៅកាន់ឧបករណ៍ទទួលនៅចម្ងាយដែលគេស្គាល់។ ទិសដៅខ្យល់អាចត្រូវបានគណនាដោយការអានល្បឿនពីឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ុលត្រាសោនពីរគូដែលកាត់កែងទៅគ្នាទៅវិញទៅមក និងប្រើត្រីកោណមាត្រសាមញ្ញ។ ប្រតិបត្តិការត្រឹមត្រូវនៃឧបករណ៍វាស់ល្បឿនរលកអ៊ុលត្រាសោនតម្រូវឱ្យមានការរចនាដោយប្រុងប្រយ័ត្ននៃឧបករណ៍ពង្រីកអាណាឡូកនៅចុងទទួល និងដំណើរការសញ្ញាយ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីទាញយកសញ្ញាត្រឹមត្រូវពីអេកូបន្ទាប់បន្សំ ការសាយភាយពហុផ្លូវ និងសំឡេងរំខានទាំងអស់ដែលបណ្តាលមកពីបរិស្ថាន។ នីតិវិធីរចនា និងពិសោធន៍ត្រូវបានចងក្រងជាឯកសារយ៉ាងល្អ។ ដោយសារតែ [Jianjia] មិនអាចប្រើផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់សម្រាប់ការធ្វើតេស្ត និងការក្រិតតាមខ្នាត គាត់បានដំឡើងឧបករណ៍វាស់ល្បឿនរលកនៅលើដំបូលរថយន្តរបស់គាត់ជាបណ្តោះអាសន្ន ហើយបានចាកចេញ។ តម្លៃលទ្ធផលគឺសមាមាត្រទៅនឹងល្បឿន GPS របស់រថយន្ត ប៉ុន្តែខ្ពស់ជាងបន្តិច។ នេះអាចបណ្តាលមកពីកំហុសក្នុងការគណនា ឬកត្តាខាងក្រៅដូចជាខ្យល់ ឬខ្យល់រំខានពីយានយន្តសាកល្បង ឬចរាចរណ៍ផ្លូវគោកផ្សេងទៀត។
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាផ្សេងទៀតរួមមាន ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាភ្លៀងអុបទិក ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពន្លឺ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពន្លឺ និង BME280 សម្រាប់វាស់សម្ពាធខ្យល់ សំណើម និងសីតុណ្ហភាព។ លោក Jianjia មានគម្រោងប្រើប្រាស់ QingStation នៅលើទូកស្វ័យប្រវត្តិ ដូច្នេះលោកក៏បានបន្ថែម IMU ត្រីវិស័យ GPS និងមីក្រូហ្វូនសម្រាប់សំឡេងព័ទ្ធជុំវិញផងដែរ។
សូមអរគុណចំពោះការរីកចម្រើននៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា គ្រឿងអេឡិចត្រូនិច និងបច្ចេកវិទ្យាគំរូដើម ការសាងសង់ស្ថានីយ៍អាកាសធាតុផ្ទាល់ខ្លួនគឺកាន់តែងាយស្រួលជាងពេលណាៗទាំងអស់។ ភាពអាចរកបាននៃម៉ូឌុលបណ្តាញដែលមានតម្លៃទាបអនុញ្ញាតឱ្យយើងធានាថាឧបករណ៍ IoT ទាំងនេះអាចបញ្ជូនព័ត៌មានរបស់ពួកគេទៅកាន់មូលដ្ឋានទិន្នន័យសាធារណៈ ដោយផ្តល់ឱ្យសហគមន៍ក្នុងតំបន់នូវទិន្នន័យអាកាសធាតុពាក់ព័ន្ធនៅក្នុងបរិស្ថានជុំវិញពួកគេ។
លោក Manolis Nikiforakis កំពុងព្យាយាមសាងសង់ Weather Pyramid ដែលជាឧបករណ៍វាស់ស្ទង់អាកាសធាតុស្វ័យប្រវត្តិ មិនត្រូវការការថែទាំ ប្រើប្រាស់ថាមពល និងទំនាក់ទំនង ដែលត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់ការដាក់ពង្រាយទ្រង់ទ្រាយធំ។ ជាធម្មតា ស្ថានីយ៍អាកាសធាតុត្រូវបានបំពាក់ដោយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលវាស់សីតុណ្ហភាព សម្ពាធ សំណើម ល្បឿនខ្យល់ និងទឹកភ្លៀង។ ខណៈពេលដែលប៉ារ៉ាម៉ែត្រភាគច្រើនទាំងនេះអាចត្រូវបានវាស់ដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារឹង ការកំណត់ល្បឿនខ្យល់ ទិសដៅ និងទឹកភ្លៀងជាធម្មតាតម្រូវឱ្យមានឧបករណ៍អេឡិចត្រូមេកានិចមួយចំនួន។
ការរចនាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបែបនេះគឺស្មុគស្មាញ និងប្រឈមនឹងបញ្ហាប្រឈម។ នៅពេលរៀបចំផែនការដាក់ពង្រាយទ្រង់ទ្រាយធំ អ្នកក៏ត្រូវធានាថាពួកវាមានប្រសិទ្ធភាពចំណាយ ងាយស្រួលដំឡើង និងមិនត្រូវការការថែទាំញឹកញាប់នោះទេ។ ការលុបបំបាត់បញ្ហាទាំងអស់នេះអាចនាំឱ្យមានការសាងសង់ស្ថានីយ៍អាកាសធាតុដែលអាចទុកចិត្តបាន និងមានតម្លៃថោកជាង ដែលបន្ទាប់មកអាចត្រូវបានដំឡើងក្នុងចំនួនច្រើននៅតំបន់ដាច់ស្រយាល។
លោក Manolis មានគំនិតមួយចំនួនអំពីរបៀបដោះស្រាយបញ្ហាទាំងនេះ។ លោកមានគម្រោងចាប់យកល្បឿនខ្យល់ និងទិសដៅពីឧបករណ៍វាស់ល្បឿន ហ្គីរ៉ូស្កូប និងត្រីវិស័យនៅក្នុងអង្គភាពឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានិចលភាព (IMU) (ប្រហែលជា MPU-9150)។ ផែនការនេះគឺដើម្បីតាមដានចលនារបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា IMU នៅពេលដែលវាវិលដោយសេរីនៅលើខ្សែ ដូចជាប៉ោលមួយ។ លោកបានធ្វើការគណនាមួយចំនួននៅលើកន្សែង ហើយហាក់ដូចជាមានទំនុកចិត្តថាពួកគេនឹងផ្តល់លទ្ធផលដែលលោកត្រូវការនៅពេលសាកល្បងគំរូដើម។ ការចាប់សញ្ញាទឹកភ្លៀងនឹងត្រូវបានធ្វើឡើងដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា capacitive ដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលឧទ្ទិសដូចជា MPR121 ឬមុខងារប៉ះដែលភ្ជាប់មកជាមួយនៅក្នុង ESP32។ ការរចនា និងទីតាំងនៃផ្លូវអេឡិចត្រូតគឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ការវាស់វែងទឹកភ្លៀងត្រឹមត្រូវដោយការរកឃើញដំណក់ទឹកភ្លៀង។ ទំហំ រូបរាង និងការចែកចាយទម្ងន់នៃលំនៅដ្ឋានដែលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាត្រូវបានម៉ោនក៏មានសារៈសំខាន់ផងដែរ ព្រោះវាប៉ះពាល់ដល់ជួរ គុណភាពបង្ហាញ និងភាពត្រឹមត្រូវនៃឧបករណ៍។ លោក Manolis កំពុងធ្វើការលើគំនិតរចនាជាច្រើនដែលលោកមានគម្រោងសាកល្បងមុនពេលសម្រេចចិត្តថាតើស្ថានីយ៍អាកាសធាតុទាំងមូលនឹងស្ថិតនៅក្នុងលំនៅដ្ឋានបង្វិល ឬគ្រាន់តែឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៅខាងក្នុង។
ដោយសារតែចំណាប់អារម្មណ៍របស់គាត់លើឧតុនិយម [Karl] បានសាងសង់ស្ថានីយ៍អាកាសធាតុមួយ។ ឧបករណ៍ថ្មីបំផុតគឺឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាខ្យល់អ៊ុលត្រាសោន ដែលប្រើពេលវេលាហោះហើរនៃជីពចរអ៊ុលត្រាសោនដើម្បីកំណត់ល្បឿនខ្យល់។
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារបស់ Carla ប្រើឧបករណ៍បញ្ជូនសញ្ញាអ៊ុលត្រាសោនចំនួនបួន ដែលតម្រង់ទិសទៅទិសខាងជើង ខាងត្បូង ខាងកើត និងខាងលិច ដើម្បីរកឃើញល្បឿនខ្យល់។ តាមរយៈការវាស់ពេលវេលាដែលត្រូវការសម្រាប់ជីពចរអ៊ុលត្រាសោនធ្វើដំណើររវាងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៅក្នុងបន្ទប់មួយ ហើយដកការវាស់វែងវាលចេញ យើងទទួលបានពេលវេលាហោះហើរសម្រាប់អ័ក្សនីមួយៗ ហើយដូច្នេះល្បឿនខ្យល់។
នេះ​គឺជា​ការបង្ហាញ​ដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍​មួយ​នៃដំណោះស្រាយ​វិស្វកម្ម អមដោយ​របាយការណ៍​រចនា​លម្អិត​គួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើល។